بررسی آثار ناشی از سرب در محیط‌های آبی و حذف آن از طریق روش انعقاد الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، رشتۀ علوم محیط‌زیست، گروه مهندسی محیط‌زیست

چکیده

با توجه به مضرات سرب، فرایندهای گوناگونی برای حذف آن وجود دارد. یکی از این روش‌ها الکتروانعقاد است. در این تحقیق حذف سرب با غلظت mg/L 10 از آب حاوی سرب با روش انعقاد الکتریکی بررسی و بازده حذف 92/99 درصد حاصل شد. پایلوت استفاده‌شده در این مطالعه از جنس پلکسی گلس با 4 الکترود از جنس آهن با آرایش دوقطبی به ابعاد 2/0 × 8 × 12 سانتی‌متر و به فاصلۀ 2 سانتی‌متر از یکدیگر بود. الکترودها از کف پایلوت به فاصلۀ 3 سانتی‌متر قرار داشتند. پارامترهای سرعت همزن مغناطیسی، زمان آزمایش، ولتاژ و pH بررسی و مقدار بهینۀ آن‌ها به ترتیب  rpm100،  min20،  V20 و 7 به دست آمد. کلیۀ آزمایش‌ها در دمای 25 درجۀ سانتی‌گراد انجام شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش pH به دلیل هم‌رسوبی سرب و آهن از طریق یون‌های هیدروکسید تولیدشده طی الکترولیز، میزان حذف افزایش یافت. همچنین، میزان آهن آزادشده پس از آزمایش‌ها و مقدار لجن تولیدی در این روش تعیین شد که به ترتیب  mg/L16/0 و  g174/0 بود. سپس، مقدار انرژی مصرف‌شده در حین انجام واکنش‌ها، با استفاده از فرمول E = U.I.t.V-1 محاسبه شد که میزان آن kWh/m366/0 تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

استاندارد ملی ایران شمارۀ 1053. 1388. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آب آشامیدنی.
بذرافشان، ا.، محوی، ا. ح. 1386. «کاربرد فرایند الکتروکواگولاسیون با استفاده از الکترودهای آلومینیومی در حذف فلز سنگین کادمیوم از محیط‌های آبی»، تحقیقات علوم پزشکی زاهدان، جلد 9، شمارۀ 1، صص70-61.
عبدی، پ. 1385. «بررسی آلودگی‌های زیست‌محیطی کارخانۀ سرب و روی زنجان (مطالعۀ موردی: منابع آب زیرزمینی)»، دومین کنفرانس مدیریت منابع آب.
 Akbal, F. and Camc, S. 2011. Copper, Chromium and nickel removal from metal plating wastewater by electrocoagulation, Desalination, 269: pp. 214–222.
Barrera-Diaz, C., Frontana-Uribe, B. and Bilyeu, B. 2014. Removal of organic pollutants in industrial wastewater  with an integrated system of copper electrocoagulation and electrogenerated H2O2, Chemosphere, 105: pp. 160-164.
Bayar, S., Sevki Yıldız, Y., Erdem Yılmaz, A. and Irdemez, S. 2011. The effect of stirring speed and current density on removal efficiency of poultry slaughterhouse wastewater by electrocoagulation method, Desalination, 280(1–3): pp. 103-107.
Bhatti, M., Reddy, A. and Thukral, A. 2009. Electrocoagulation removal of Cr(VI) from simulated wastewater using response surface methodology, Journal of Hazardous Materials, 172: pp. 839–846.
Canizares, P., Jimenez, C., Martinez, F., Rodrigo, M. and Saez, C. 2009. The pH as a key parameter in the choice between coagulation and electrocoagulation for the treatment of wastewaters, Journal of Hazardous Materials, 163: pp. 158– 164.
Daneshvar, N., Khataee, A.R., Amani Ghadim, A.R. and Rasoulifard, M.H. 2007. Decolorization of C.I. Acid Yellow 23 solution by electrocoagulation process: Investigation of operational parameters and evaluation of specific electrical energy consumption (SEEC), Journal of Hazardous Materials, 148: pp. 566–572.
Escobar, C., Soto-Salazar, C. and Toral, M. 2006. Optimization of the electrocoagulation process for the removal of copper, lead and cadmium in natural waters and simulated wastewater, Journal of Environmental Management, 81(4): pp. 384-391.
Farhadi, S., Aminzadeh, B., Torabian, A.,  Khatibikamal, V. and Alizadeh Fard, M. 2012. Comparison of COD removal from pharmaceutical wastewater by electrocoagulation, photoelectrocoagulation, peroxi-electrocoagulation and peroxi-photoelectrocoagulation processes, Journal of Hazardous Materials, 219–220: pp. 35-42.
Franson, M.A. 2005. Standard Methods for the examination of water and wastewater, Prepared and Published Jointly by American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, 21st Edition.
Ghosh, D., Solanki, H. and Purkait M.K. 2008. Removal of Fe(II) from tap water by electrocoagulation technique,Journal of Hazardous Materials, 155(1–2): pp. 135-143.
Grashow, R., Miller, M.W., McKinney, A., Nie, L.H., Sparrow, D., Hu, H. and Weisskopf, M.G. 2013.  Lead exposure and fear-potentiated startle in the VA Normative Aging Study: A pilot study of a novel physiological approach to investigating neurotoxicant effects, Neurotoxicology and Teratology, 38: pp. 21-28.
Kobya, M., Gebologlu, U., Ulu, F., Oncel, S. and Demirbas, E. 2011. Removal of arsenic from drinking water by the electrocoagulation using Fe and Al electrodes, Electrochimica Acta , 56: pp. 5060–5070.
 Maha Lakshmi, P. and Sivashanmugam, P. 2013. Treatment of oil tanning effluent by electrocoagulation: Influence of ultrasound and hybrid electrode on COD removal, Separation and Purification Technology, 116: pp. 378-384.
Manyimadin Kusimi, J. and Ansaah Kusimi, B. 2012. The hydrochemistry of water resources in selected mining communities in Tarkwa, Journal of Geochemical Exploration, 112: pp. 252-261.
Meck, M., Love, D. and Mapani, B. 2006. Zimbabwean mine dumps and their impacts on river water quality – a reconnaissance study, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 31(15–16): pp. 797-803.
Merzouk, B., Gourich, B., Madani, K., Via,l C. and Sekki A. 2011. Removal of a disperse red dye from synthetic wastewater by chemical coagulation and continuous electrocoagulation. A comparative study, Desalination, 272: pp. 246–253.
Murugananthan, M., Bhaskar Raju, G. and Prabhakar, S. 2004. Removal of sulfide, sulfate and sulfite ions by electrocoagulation, Journal of Hazardous Materials, 109: pp. 37–44.
Nanseu-Njiki, C.P., Tchamango, S.R., Claude Ngom, P., Darchen, A. and Ngameni, E. 2009. Mercury(II) removal from water by electrocoagulation using aluminium and iron electrodes,Journal of Hazardous Materials, 168(2–3): pp. 1430-1436.
Sandoval, M.A., Fuentes, R., Nava, J. L. and Rodriguez, I. 2014. Fluoride removal from drinking water by electrocoagulation in a continuous filter press reactor coupled to a flocculator and clarifier, Separation and Purification Technology, 134: pp. 63-170.
Sasson, M., Calmano, W. and Adin, A. 2009. Iron-oxidation processes in an electroflocculation (electrocoagulation) cell. Journal of Hazardous Materials, 171: pp. 704– 709.
Wilhelm, M., Heinzow, B., Angerer, J. and Schulz, C. 2010. Reassessment of critical lead effects by the German Human Biomonitoring Commission results in suspension of the human biomonitoring values (HBM I and HBM II) for lead in blood of children and adults, International Journal of Hygiene and Environmental Health, 213(4): pp. 265-269.
Xiao, C., Keyue,  W., Zhongqiu, W., Caohui, G., Ping, H., Yihuai, L., Taiyi, J. and Guoying, Z. 2014. Effects of lead and cadmium co-exposure on bone mineral density in a Chinese population,  Bone, 63: pp. 76-80.
Zodi, S., Louvet, J., Michon, C., Potier, O., Pons, M., Lapicque, F. and Leclerc, J. 2011. Electrocoagulation  as a tertiary treatment for paper mill wastewater: Removal of non-biodegradable organic pollution and arsenic, Separation and Purification Technology, 81(1): pp. 62-68.
Zodi, S., Merzouk, B., Potier, O., Lapicque, F. and Leclerc, J. 2013.  Direct red 81 dye removal by a continuous flow electrocoagulation/flotation reactor, Separation and Purification Technology, 108: pp. 215-222.
Zodi, S., Potier, O., Lapicque, F. and Leclerc, J. 2010. Treatment of the industrial wastewaters by electrocoagulation: Optimization of coupled electrochemical and sedimentation processes, Desalination, 261: pp. 186–190.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار